一軒

2016年11月3日20時(shí)43分，我國(guó)最大推力新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空。約30分鐘后，載荷組合體與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭首次發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的首飛成功，標(biāo)志著我國(guó)運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代，運(yùn)載能力進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列，是由航天大國(guó)邁向航天強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵一步，令人稱奇的是，在長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功的背后，是一支平均年齡只有33歲的年輕團(tuán)隊(duì)。

年輕團(tuán)隊(duì)

突破諸多世界難題

長(zhǎng)征五號(hào)總指揮王玨、總設(shè)計(jì)師李東帶著一支平均年齡不到33歲的年輕技術(shù)團(tuán)隊(duì)，在長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭研制過程中，先后突破了以12項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)為代表的247項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。研制團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭研制過程中首次引入先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化模裝替代實(shí)物模裝，完成了型號(hào)數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化分析、數(shù)字化試驗(yàn)的三大數(shù)字化工作，大大縮短了研制周期、節(jié)約了研制經(jīng)費(fèi)，

在長(zhǎng)征五號(hào)火箭的研制過程中，這群年輕人先后突破并掌握了一大批具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全新技術(shù)，推動(dòng)了我國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)運(yùn)載火箭從3.35米直徑向5米直徑的跨越，為我國(guó)未來大規(guī)模開發(fā)利用空間資源、以及在深空探測(cè)中發(fā)出“更強(qiáng)中國(guó)音”提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的研制也培養(yǎng)了一批技術(shù)人才，牽引了天津大運(yùn)載火箭基地和海南文昌發(fā)射場(chǎng)的建設(shè)，也為后續(xù)重型運(yùn)載火箭的研制打下了良好基礎(chǔ)。

十年攻關(guān)路中國(guó)火箭躋身世界一流

近20層樓高的長(zhǎng)征五號(hào)，起飛推力超過1000噸，這足夠讓10架波音747齊飛，而25噸級(jí)的運(yùn)載能力幾乎可將3個(gè)天宮二號(hào)同時(shí)送入太空，目前，長(zhǎng)征五號(hào)的運(yùn)載能力亞洲最大、世界一流的，直徑由中國(guó)現(xiàn)役火箭最大的3.35米擴(kuò)大到5米，在一系列的技術(shù)創(chuàng)新背后，是長(zhǎng)征五號(hào)研制團(tuán)隊(duì)走過的整整10年艱辛歷程。

直徑擴(kuò)展到5米，對(duì)于火箭研制來說，是革命性的，正如總設(shè)計(jì)師李東所說，長(zhǎng)五從設(shè)計(jì)、仿真、制造到地面各種試驗(yàn)都變了，全箭采用247項(xiàng)核心技術(shù)，新技術(shù)比例幾乎達(dá)到100%，國(guó)際上研制新型火箭，包括衛(wèi)星飛船，采用新技術(shù)比例一般不超過30%，所以長(zhǎng)五是真正的跨代產(chǎn)品。

“長(zhǎng)五雖然個(gè)頭大，但很智能?！毖兄茍F(tuán)隊(duì)的自信來自五項(xiàng)世界首創(chuàng)的控制技術(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合搖擺、大型運(yùn)載火箭實(shí)時(shí)卸載+主動(dòng)導(dǎo)引+預(yù)測(cè)關(guān)機(jī)的復(fù)合控制、助推器多點(diǎn)支撐起飛主動(dòng)抗漂移控制、大推力發(fā)動(dòng)機(jī)精準(zhǔn)關(guān)機(jī)控制和大型液體運(yùn)載火箭飛行控制與燃料利用集成的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，長(zhǎng)五箭體采用了運(yùn)載能力更強(qiáng)的前捆綁主傳力結(jié)構(gòu)，即箭體芯級(jí)懸空，靠4個(gè)助推支撐整個(gè)箭體，像芭蕾舞踮腳的舞姿。

李東介紹，以往長(zhǎng)征火箭的零部件最多幾萬個(gè)，而長(zhǎng)五達(dá)到了十幾萬個(gè)。設(shè)計(jì)量是以往火箭的3.5倍以上，為了應(yīng)對(duì)這個(gè)新挑戰(zhàn)，研制團(tuán)隊(duì)采用了全數(shù)字化三維設(shè)計(jì)方法，細(xì)到每一個(gè)螺釘?shù)拇笮『臀恢枚寄芤荒苛巳弧?/p>

艱難起步艱苦攻關(guān)隊(duì)伍在歷練中走向成熟

2008年，與長(zhǎng)征五號(hào)研制并行推進(jìn)的天津大火箭基地是在一片鹽堿灘涂上開工的。長(zhǎng)征五號(hào)使用了一整套全新的制造設(shè)備，2009年底，天津基地成功焊接第一個(gè)球形底，2010年打造第一個(gè)工藝短箱，2011年底交付第一個(gè)試驗(yàn)產(chǎn)品……圖紙上的線條從廠房的一側(cè)進(jìn)入，從另一側(cè)輸出變?yōu)閷?shí)物，組成長(zhǎng)五的各種“器官”。

進(jìn)入2009年后，大量試驗(yàn)逐步開展起來，整個(gè)研制隊(duì)伍也進(jìn)入了挫折最多的階段。這年3月，長(zhǎng)五火箭轉(zhuǎn)入初樣階段。

使用零下252.5度的低溫推進(jìn)劑讓長(zhǎng)五的性能大幅提升，但難度也成正比例地提升。2012年6月的一天，5米直徑貯箱低溫靜力試驗(yàn)正在北京進(jìn)行，當(dāng)載荷達(dá)到93%設(shè)計(jì)工況時(shí)，箱體突現(xiàn)出現(xiàn)裂痕。如果處在實(shí)際飛行中，這將導(dǎo)致箱體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，后果嚴(yán)重，

推倒重來。聽到這個(gè)消息，一些隊(duì)員流下了眼淚。接下來的3年，團(tuán)隊(duì)從頭開始，重新設(shè)計(jì)研制芯級(jí)的貯箱，

“綁得牢、站得穩(wěn)、點(diǎn)得著、分得開是對(duì)助推器的要求?！遍L(zhǎng)五助推主任設(shè)計(jì)師李泯江介紹，“類似高鐵車頭的斜頭錐設(shè)計(jì)，讓氣動(dòng)性更好，也更美觀?！?/p>

“這是目前中國(guó)最大的助推器，20多米長(zhǎng)，共需要5萬多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，而頭錐是現(xiàn)役火箭里最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件之一，研制歷時(shí)六七年，”談起技術(shù)，長(zhǎng)五助推模塊總裝工藝師張游打開了話匣，然而去年5月結(jié)婚的他，至今還沒兌現(xiàn)跟妻子度蜜月的諾言，

2005年，已經(jīng)歷過9次成功試車的50噸氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火后，突然出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象。經(jīng)過反復(fù)研究“會(huì)診”，燃燒室耦合振動(dòng)問題被鎖定，兩年后，團(tuán)隊(duì)終于通過加擋板，分區(qū)燃燒，錯(cuò)開了頻率，解決了問題，長(zhǎng)五副總設(shè)計(jì)師王維彬1986年參加工作，曾參與我國(guó)第二型氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，“經(jīng)過反思，大家吸取了教訓(xùn)，沒有放之四海而皆準(zhǔn)的理論，一定要親自實(shí)踐?！?/p>

全新氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)推力近9倍于現(xiàn)役氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，研制節(jié)奏很難一把就摸準(zhǔn)。2013年，發(fā)動(dòng)機(jī)臨近驗(yàn)收，試車現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)突然燃燒了起來，在場(chǎng)的研制人員驚呆了。王維彬說：“這相當(dāng)于上了十幾年學(xué)，參加高考，第一門就考砸了?！?/p>

120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)在西安同步推進(jìn)。發(fā)動(dòng)機(jī)曾連續(xù)4次試車失敗，爆炸把團(tuán)隊(duì)的士氣炸飛了。但沒多久，他們咬咬牙，憋著勁兒繼續(xù)點(diǎn)火試車，向前走。“這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)一度不被看好，我們從零開始，一直在摸索它的‘脾氣?！遍L(zhǎng)五副總師陳建華1991年研究生一畢業(yè)就到當(dāng)時(shí)的067基地研制這款發(fā)動(dòng)機(jī)。

2001年，沒有任何相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的研制人員雕花般加工出第一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。一路走來，到2013年，嘗盡了數(shù)次歸零的苦澀，當(dāng)年6月，長(zhǎng)五助推雙機(jī)并聯(lián)，成功進(jìn)行了當(dāng)時(shí)亞洲最大噸位的動(dòng)力系統(tǒng)試車。2015年、2016年，長(zhǎng)六、長(zhǎng)七兩型火箭分別用首飛展示了液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)異性能。

攻堅(jiān)克難長(zhǎng)征五號(hào)研制實(shí)現(xiàn)新跨越

2013年6月，長(zhǎng)五火箭轉(zhuǎn)入試樣階段。在研制路上不停拐彎的團(tuán)隊(duì)感到路況越來越好，加速的機(jī)會(huì)來了。

長(zhǎng)五副總設(shè)計(jì)師王曉玲說：“火箭軟件規(guī)模越來越大，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列有幾十個(gè)，長(zhǎng)征二號(hào)F有100多個(gè)，長(zhǎng)七有200多個(gè)，到長(zhǎng)五就有300多個(gè)了，軟件代碼達(dá)到了430多萬行?！?/p>

2015年，喜訊傳來：結(jié)構(gòu)研制團(tuán)隊(duì)改進(jìn)了鍛環(huán)、板材、設(shè)計(jì)的具體細(xì)節(jié)，結(jié)構(gòu)問題解決了，大直徑結(jié)構(gòu)件工藝和原材料控制也都上了新臺(tái)階。

同年8月的一天，國(guó)務(wù)院副總理馬凱到集團(tuán)公司親眼見證了長(zhǎng)五動(dòng)力系統(tǒng)的驚艷表現(xiàn)，整個(gè)隊(duì)伍的士氣也因此大振。

在10米長(zhǎng)的助推氧箱加工中，團(tuán)隊(duì)使用了攪拌摩擦焊工藝方法。這也是中國(guó)運(yùn)載火箭首次通過自研設(shè)備在大型艙段上使用攪拌摩擦焊工藝，被稱為得意之作。

長(zhǎng)五助推總體結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)人吳小軍說：“由于助推受力方式變了，僅調(diào)研連接芯級(jí)和助推的承力接頭就花掉團(tuán)隊(duì)一年多的時(shí)間，而加工接頭部件直接提升了團(tuán)隊(duì)的機(jī)加能力，被稱為一‘寶?！遍L(zhǎng)五的研制使一些技術(shù)得以升級(jí)換代。

堅(jiān)強(qiáng)意志過硬技術(shù)戰(zhàn)勝意外挑戰(zhàn)書寫航天奇跡

歷經(jīng)十年艱苦研制，長(zhǎng)征五號(hào)首飛當(dāng)晚，研制團(tuán)隊(duì)面臨一系列意外挑戰(zhàn)憑借過硬技術(shù)和完善的預(yù)案，在臨射前的163分鐘里，以堅(jiān)強(qiáng)意志克服一系列困難，取得了長(zhǎng)征五號(hào)首飛的圓滿成功。

當(dāng)晚發(fā)射準(zhǔn)備中，長(zhǎng)征五號(hào)遇到的第一個(gè)棘手問題來自火箭助推器氧排氣管道。長(zhǎng)征五號(hào)4個(gè)助推器安裝了8臺(tái)120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，安全加注、穩(wěn)定燃燒等技術(shù)難度極大。問題的排查耽誤了一些時(shí)間，發(fā)射被推遲到19點(diǎn)01分。

第二個(gè)問題又接踵而至：芯一級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)在預(yù)冷過程中出現(xiàn)非正常現(xiàn)象。發(fā)射場(chǎng)指控大廳里出現(xiàn)了騷動(dòng)，科研人員聚成多個(gè)小組，討論聲在緊張的空氣中回蕩。同一時(shí)刻，長(zhǎng)征五號(hào)核心研制人員與專家火速商議，為了集中注意力，他們鎖上了會(huì)議室的門。經(jīng)過商議，長(zhǎng)征五號(hào)研制團(tuán)隊(duì)制定出方案，這一方案并未超出預(yù)案范疇。據(jù)李東回憶，閉門會(huì)議大概開了20多分鐘，時(shí)間一分一秒過去，距離發(fā)射窗口后沿越來越近。實(shí)踐17號(hào)衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)緊急研究，認(rèn)為窗口可以后延至21點(diǎn)。

19點(diǎn)左右，已經(jīng)撤退到安置點(diǎn)的一院15所陳通斌和謝建明師傅突然接到通知：返回發(fā)射塔架。他們是長(zhǎng)征五號(hào)芯一級(jí)氦配氣臺(tái)操作手，此時(shí)的任務(wù)是為火箭調(diào)整氦氣供應(yīng)，為氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)冷。當(dāng)時(shí)燃料早已加注完畢，數(shù)百噸燃料懸在頭頂，他們卻沒有任何時(shí)間為此擔(dān)心。“這就是我的工作，沒有想太多，”陳通斌事后回憶道。

時(shí)間一分一秒過去，突然，屏幕上一直居高不下的溫度數(shù)據(jù)大幅降低，很快便降至允許起飛的數(shù)值。陳通斌、謝建明等人以干凈利落的操作，圓滿解決了發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)冷問題，

經(jīng)過兩個(gè)棘手問題的挑戰(zhàn)，操作人員懷著十二分專注做著發(fā)射前的每項(xiàng)工作，終于進(jìn)入倒計(jì)時(shí)3分鐘，01號(hào)指揮員下達(dá)口令“3分鐘，準(zhǔn)備！”點(diǎn)火在即，令所有人始料未及的是，3分鐘準(zhǔn)備很快被暫停，點(diǎn)火時(shí)間再次后推。

指令幾度被暫停、重置，本應(yīng)順暢的流程，像尚未磨合的齒輪，卡了殼。

長(zhǎng)征五號(hào)副總設(shè)計(jì)師婁路亮解釋道，屢次暫停倒計(jì)時(shí)是因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸顯示出現(xiàn)了故障，并非火箭本身的原因。操作人員沒有及時(shí)得到相關(guān)數(shù)據(jù)，按照規(guī)定可以暫停流程?！皩?duì)長(zhǎng)征五號(hào)，我們一直很有信心。關(guān)鍵時(shí)刻要相信團(tuán)隊(duì)每一位成員，相信一線！”他說，

接下來，中國(guó)航天史上罕見的一幕出現(xiàn)了，進(jìn)入倒計(jì)時(shí)10秒內(nèi)，控制系統(tǒng)操作人員因?yàn)闆]有接收到相關(guān)數(shù)據(jù)，仍果斷暫停了讀秒。

“已經(jīng)倒數(shù)讀秒，（出現(xiàn)問題）關(guān)系到能否成功發(fā)射，沒有時(shí)間多考慮，全靠我們的自信?！崩顚W(xué)鋒說。

操作人員判斷沒有問題。接著，恢復(fù)10秒倒計(jì)時(shí)。

終于，“點(diǎn)火”口令在等待了163分鐘后響亮發(fā)出，長(zhǎng)五火箭噴出千鈞之力，緩緩起身、出塔，穿入云霄，

指控大廳里，情緒如閘門甫開，掌聲、歡呼聲瞬間爆發(fā)。

飛入天空的長(zhǎng)征五號(hào)表現(xiàn)完美，助推器分離、拋整流罩，一氣呵成。

點(diǎn)火1821秒后，長(zhǎng)五與載荷組合體成功分離，標(biāo)志著長(zhǎng)五首飛圓滿成功。10年礪箭，終于一試霜刃。

作為我國(guó)運(yùn)載能力最大、研制規(guī)模最大、技術(shù)跨度最大的一枚火箭，長(zhǎng)五的研制難度遠(yuǎn)超現(xiàn)役火箭。研制人員經(jīng)過10年艱苦攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)應(yīng)用幾乎達(dá)100%的創(chuàng)舉。難度大意味著風(fēng)險(xiǎn)也高，在發(fā)射前的近3個(gè)小時(shí)里，中國(guó)航天人依靠過硬的技術(shù)和萬無一失的準(zhǔn)備工作，終于克服了重重挑戰(zhàn)，取得勝利。

回首這驚心動(dòng)魄的近3個(gè)小時(shí)，李東認(rèn)為，在倒計(jì)時(shí)階段發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，承擔(dān)技術(shù)支持任務(wù)的年輕設(shè)計(jì)師們敢果斷決定暫停，迅速判斷問題性質(zhì)，并重置倒計(jì)時(shí)，這需要相當(dāng)大的勇氣。

“這是研制團(tuán)隊(duì)技術(shù)過硬、有自信心的表現(xiàn)，是年輕一代航天人成熟的表現(xiàn)。他們的表現(xiàn)出乎很多人的意料，也出乎我的意料，他們真的是非常專業(yè)！”李東高度評(píng)價(jià)這支年輕的設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)。

“這是我們遇到的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)最大的一次航天發(fā)射，但我們戰(zhàn)勝了困難，取得了成功。”長(zhǎng)五總指揮王玨眼含熱淚。

即使一顆心數(shù)次提到嗓子眼，但科研人員始終對(duì)自己的大火箭充滿信心。

放眼未來中國(guó)航天迎來更大的舞臺(tái)

數(shù)據(jù)顯示，有上萬名航天人參與了長(zhǎng)征五號(hào)的研制，研制生產(chǎn)各類產(chǎn)品19000臺(tái)套，累計(jì)開展近7000次、1000余項(xiàng)地面試驗(yàn)。2016年初，長(zhǎng)五試驗(yàn)隊(duì)到中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)合練時(shí)，大家通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)平均年齡32.8歲，給人以無限的希望和寄托。我國(guó)計(jì)劃于2017年發(fā)射嫦娥五號(hào)探測(cè)器，登陸月球并采樣返回。長(zhǎng)征五號(hào)將成為此次任務(wù)的運(yùn)載工具。

長(zhǎng)征五號(hào)的整流罩直徑達(dá)5.2米，一次能將20多噸重的空間站艙段送入太空。我國(guó)將用長(zhǎng)征五號(hào)B發(fā)射空間站，已經(jīng)計(jì)劃了5次發(fā)射任務(wù)。

2020年，我國(guó)還將用長(zhǎng)征五號(hào)發(fā)射火星探測(cè)器。后續(xù)一些地球同步軌道發(fā)射任務(wù)也在規(guī)劃中。

“運(yùn)載火箭的能力有多大，航天事業(yè)的舞臺(tái)就有多大”。長(zhǎng)征五號(hào)是我國(guó)運(yùn)載火箭升級(jí)換代的里程碑，也是我國(guó)由航天大國(guó)邁向航天強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志。它為我國(guó)新一代運(yùn)載火箭系列化、型譜化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，將為后續(xù)探月、載人航天、火星探測(cè)等國(guó)家重大工程提供有力保障，其投入應(yīng)用后，必將為我國(guó)未來航天活動(dòng)提供廣闊的空間。